8大前端安全問題（上）
當我們說“前端安全問題”的時候，我們在說什么
“安全”是個很大的話題，各種安全問題的類型也是種類繁多。如果我們把安全問題按照所發(fā)生的區(qū)域來進行分類的話，那么所有發(fā)生在后端服務(wù)器、應(yīng)用、服務(wù)當中的安全問題就是“后端安全問題”，所有發(fā)生在瀏覽器、單頁面應(yīng)用、Web頁面當中的安全問題則算是“前端安全問題”。比如說，SQL注入漏洞發(fā)生在后端應(yīng)用中，是后端安全問題，跨站腳本攻擊(XSS)則是前端安全問題，因為它發(fā)生在用戶的瀏覽器里。
除了從安全問題發(fā)生的區(qū)域來分類之外，也可以從另一個維度來判斷：針對某個安全問題，團隊中的哪個角色最適合來修復(fù)它?是后端開發(fā)還是前端開發(fā)?
總的來說，當我們下面在談?wù)?ldquo;前端安全問題”的時候，我們說的是發(fā)生在瀏覽器、前端應(yīng)用當中，或者通常由前端開發(fā)工程師來對其進行修復(fù)的安全問題。
8大前端安全問題
按照上面的分類辦法，我們總結(jié)出了8大典型的前端安全問題，它們分別是：
- 老生常談的XSS
- 警惕iframe帶來的風險
- 別被點擊劫持了
- 錯誤的內(nèi)容推斷
- 防火防盜防豬隊友：不安全的第三方依賴包
- 用了HTTPS也可能掉坑里
- 本地存儲數(shù)據(jù)泄露
- 缺失靜態(tài)資源完整性校驗
由于篇幅所限，本篇文章先給各位介紹前4個前端安全問題。
老生常談的XSS
XSS是跨站腳本攻擊(Cross-Site Scripting)的簡稱，它是個老油條了，在OWASP Web Application Top 10排行榜中長期霸榜，從未掉出過前三名。XSS這類安全問題發(fā)生的本質(zhì)原因在于，瀏覽器錯誤的將攻擊者提供的用戶輸入數(shù)據(jù)當做JavaScript腳本給執(zhí)行了。
XSS有幾種不同的分類辦法，例如按照惡意輸入的腳本是否在應(yīng)用中存儲，XSS被劃分為“存儲型XSS”和“反射型XSS”，如果按照是否和服務(wù)器有交互，又可以劃分為“Server Side XSS”和“DOM based XSS”。
無論怎么分類，XSS漏洞始終是威脅用戶的一個安全隱患。攻擊者可以利用XSS漏洞來竊取包括用戶身份信息在內(nèi)的各種敏感信息、修改Web頁面以欺騙用戶，甚至控制受害者瀏覽器，或者和其他漏洞結(jié)合起來形成蠕蟲攻擊，等等?？傊P(guān)于XSS漏洞的利用，只有想不到?jīng)]有做不到。
如何防御
防御XSS最佳的做法就是對數(shù)據(jù)進行嚴格的輸出編碼，使得攻擊者提供的數(shù)據(jù)不再被瀏覽器認為是腳本而被誤執(zhí)行。例如<script>在進行HTML編碼后變成了<script>，而這段數(shù)據(jù)就會被瀏覽器認為只是一段普通的字符串，而不會被當做腳本執(zhí)行了。
編碼也不是件容易的事情，需要根據(jù)輸出數(shù)據(jù)所在的上下文來進行相應(yīng)的編碼。例如剛才的例子，由于數(shù)據(jù)將被放置于HTML元素中，因此進行的是HTML編碼，而如果數(shù)據(jù)將被放置于URL中，則需要進行URL編碼，將其變?yōu)?3Cscript%3E。此外，還有JavaScript編碼、CSS編碼、HTML屬性編碼、JSON編碼等等。好在現(xiàn)如今的前端開發(fā)框架基本上都默認提供了前端輸出編碼，這大大減輕了前端開發(fā)小伙伴們的工作負擔。
其他的防御措施，例如設(shè)置CSP HTTP Header、輸入驗證、開啟瀏覽器XSS防御等等都是可選項，原因在于這些措施都存在被繞過的可能，并不能完全保證能防御XSS攻擊。不過它們和輸出編碼卻可以共同協(xié)作實施縱深防御策略。
你可以查閱OWASP XSS Prevention Cheat Sheet，里面有關(guān)于XSS及其防御措施的詳細說明。
警惕iframe帶來的風險
有些時候我們的前端頁面需要用到第三方提供的頁面組件，通常會以iframe的方式引入。典型的例子是使用iframe在頁面上添加第三方提供的廣告、天氣預(yù)報、社交分享插件等等。
iframe在給我們的頁面帶來更多豐富的內(nèi)容和能力的同時，也帶來了不少的安全隱患。因為iframe中的內(nèi)容是由第三方來提供的，默認情況下他們不受我們的控制，他們可以在iframe中運行JavaScirpt腳本、Flash插件、彈出對話框等等，這可能會破壞前端用戶體驗。
如果說iframe只是有可能會給用戶體驗帶來影響，看似風險不大，那么如果iframe中的域名因為過期而被惡意攻擊者搶注，或者第三方被黑客攻破，iframe中的內(nèi)容被替換掉了，從而利用用戶瀏覽器中的安全漏洞下載安裝木馬、惡意勒索軟件等等，這問題可就大了。
如何防御
還好在HTML5中，iframe有了一個叫做sandbox的安全屬性，通過它可以對iframe的行為進行各種限制，充分實現(xiàn)“最小權(quán)限“原則。使用sandbox的最簡單的方式就是只在iframe元素中添加上這個關(guān)鍵詞就好，就像下面這樣：
- <iframe sandbox src="..."> ... </iframe>
sandbox還忠實的實現(xiàn)了“Secure By Default”原則，也就是說，如果你只是添加上這個屬性而保持屬性值為空，那么瀏覽器將會對iframe實施史上最嚴厲的調(diào)控限制，基本上來講就是除了允許顯示靜態(tài)資源以外，其他什么都做不了。比如不準提交表單、不準彈窗、不準執(zhí)行腳本等等，連Origin都會被強制重新分配一個唯一的值，換句話講就是iframe中的頁面訪問它自己的服務(wù)器都會被算作跨域請求。
另外，sandbox也提供了豐富的配置參數(shù)，我們可以進行較為細粒度的控制。一些典型的參數(shù)如下：
- allow-forms：允許iframe中提交form表單
- allow-popups：允許iframe中彈出新的窗口或者標簽頁(例如，window.open()，showModalDialog()，target=”_blank”等等)
- allow-scripts：允許iframe中執(zhí)行JavaScript
- allow-same-origin：允許iframe中的網(wǎng)頁開啟同源策略
更多詳細的資料，可以參考iframe中關(guān)于sandbox的介紹。
別被點擊劫持了
有個詞叫做防不勝防，我們在通過iframe使用別人提供的內(nèi)容時，我們自己的頁面也可能正在被不法分子放到他們精心構(gòu)造的iframe或者frame當中，進行點擊劫持攻擊。
這是一種欺騙性比較強，同時也需要用戶高度參與才能完成的一種攻擊。通常的攻擊步驟是這樣的：
- 攻擊者精心構(gòu)造一個誘導(dǎo)用戶點擊的內(nèi)容，比如Web頁面小游戲;
- 將我們的頁面放入到iframe當中;
- 利用z-index等CSS樣式將這個iframe疊加到小游戲的垂直方向的正上方;
- 把iframe設(shè)置為100%透明度;
- 受害者訪問到這個頁面后，肉眼看到的是一個小游戲，如果受到誘導(dǎo)進行了點擊的話，實際上點擊到的卻是iframe中的我們的頁面。
點擊劫持的危害在于，攻擊利用了受害者的用戶身份，在其不知情的情況下進行一些操作。如果只是迫使用戶關(guān)注某個微博賬號的話，看上去仿佛還可以承受，但是如果是刪除某個重要文件記錄，或者竊取敏感信息，那么造成的危害可就難以承受了。
如何防御
有多種防御措施都可以防止頁面遭到點擊劫持攻擊，例如Frame Breaking方案。一個推薦的防御方案是，使用X-Frame-Options：DENY這個HTTP Header來明確的告知瀏覽器，不要把當前HTTP響應(yīng)中的內(nèi)容在HTML Frame中顯示出來。
關(guān)于點擊劫持更多的細節(jié)，可以查閱OWASP Clickjacking Defense Cheat Sheet。
錯誤的內(nèi)容推斷
想象這樣一個攻擊場景：某網(wǎng)站允許用戶在評論里上傳圖片，攻擊者在上傳圖片的時候，看似提交的是個圖片文件，實則是個含有JavaScript的腳本文件。該文件逃過了文件類型校驗(這涉及到了惡意文件上傳這個常見安全問題，但是由于和前端相關(guān)度不高因此暫不詳細介紹)，在服務(wù)器里存儲了下來。接下來，受害者在訪問這段評論的時候，瀏覽器會去請求這個偽裝成圖片的JavaScript腳本，而此時如果瀏覽器錯誤的推斷了這個響應(yīng)的內(nèi)容類型(MIME types)，那么就會把這個圖片文件當做JavaScript腳本執(zhí)行，于是攻擊也就成功了。
問題的關(guān)鍵就在于，后端服務(wù)器在返回的響應(yīng)中設(shè)置的Content-Type Header僅僅只是給瀏覽器提供當前響應(yīng)內(nèi)容類型的建議，而瀏覽器有可能會自作主張的根據(jù)響應(yīng)中的實際內(nèi)容去推斷內(nèi)容的類型。
在上面的例子中，后端通過Content-Type Header建議瀏覽器按照圖片來渲染這次的HTTP響應(yīng)，但是瀏覽器發(fā)現(xiàn)響應(yīng)中其實是JavaScript，于是就擅自做主把這段響應(yīng)當做JS腳本來解釋執(zhí)行，安全問題也就產(chǎn)生了。
如何防御
瀏覽器根據(jù)響應(yīng)內(nèi)容來推斷其類型，本來這是個很“智能”的功能，是瀏覽器強大的容錯能力的體現(xiàn)，但是卻會帶來安全風險。要避免出現(xiàn)這樣的安全問題，辦法就是通過設(shè)置X-Content-Type-Options這個HTTP Header明確禁止瀏覽器去推斷響應(yīng)類型。
同樣是上面的攻擊場景，后端服務(wù)器返回的Content-Type建議瀏覽器按照圖片進行內(nèi)容渲染，瀏覽器發(fā)現(xiàn)有X-Content-Type-OptionsHTTP Header的存在，并且其參數(shù)值是nosniff，因此不會再去推斷內(nèi)容類型，而是強制按照圖片進行渲染，那么因為實際上這是一段JS腳本而非真實的圖片，因此這段腳本就會被瀏覽器當作是一個已經(jīng)損壞或者格式不正確的圖片來處理，而不是當作JS腳本來處理，從而最終防止了安全問題的發(fā)生。
小結(jié)
本文對前端安全問題進行了一次梳理，介紹了其中4個典型的前端安全問題，包括它們發(fā)生的原因以及防御辦法。在下篇文章中，我們將介紹其他的幾個前端安全問題，敬請期待。
【本文是51CTO專欄作者“ThoughtWorks”的原創(chuàng)稿件，微信公眾號：思特沃克，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者】
